java与面向对象程序设计教程剖析

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1、Java语言与面向对象程序设计教程,主讲: 袁加全 E-mail:yctcyjq,第一章 软件开发基础与 Java 语言概述,本章教学重点：Java程序的开发过程与运行环境 ， Applet与Application。 本章教学难点： Java程序的开发过程与运行环境 。 本章授课学时：6课时。,第一章 软件开发基础与 Java 语言概述,1.1 软件开发基础 1.1.1 软件运行原理 计算机系统是由硬件和软件两大部分组成。 硬件：中央处理单元、数学逻辑单元、内存单元、输入单元、输出单元和外存单元组成。 软件：由程序、运行程序所需要的数据和文档三部分组成。 软件运行原理：软件加载到内存，CPU依

2、次从内存取出每一条指令顺序执行，从而完成程序员事先编写好的各种数据的处理、输入、输出等操作。,第一章 软件开发基础与 Java 语言概述,1.1.2 操作系统与计算结构的发展 （1）操作系统简介 功能: 为应用程序提供处理机管理、内存管理、输入输出、设备管理及文件管理等，是应用程序与硬件之间的“接口“。 PC机上常用的操作系统： DOS、Windows 98、Windows NT、UNIX、Linux 等。 直接运行于裸机的应用软件： 应用逻辑内存管理输入输出设备管理硬件（裸机） 操作系统管理的应用软件： 应用逻辑操作系统硬件（裸机）,1.操作系统简介 操作系统与应用系统的划分,1.操作系统简

3、介,系统软件和应用软件关系图：,应用 软件,系统 软件,用户,应 用 软 件,操作系统,硬件系统（裸机）,（2）计算结构的发展（计算结构是指应用系统的系统体系结构，就是系统层次、模块结构） a. 主机 - 终端模式：集中运算和集中管理是主机 - 终端模式的特点。一台主机带多个终端。主机负担太重。 b. 单机模式：个人计算机（PC）迅速发展，软件运行以孤立的机器进行。 c. 客户机/服务器模式：具有分布运算和分布管理的特点。即服务器进行汇总、综合处理；客户机实现与用户的对话及客户端的工作处理。 d. 浏览器/N层服务器模式：具有分布运算和集中管理的特点。由浏览器提供统一的用户界面。,1.1.3

4、软件开发过程与程序设计语言 （1）软件开发过程 操作系统与系统软件的开发要求更加严谨、高效、安全和方便；开发人员需要具有精深的专业知识与技能。 应用软件的开发是针对某个具体问题或实体，专用性强，软件间的差异性大，需求量最多。应用软件开发能力一般包括： a. 了解应用软件的背景知识 b. 分析和了解应用软件的功能和要求 c. 确定应用软件的计算结构 d. 熟悉应用软件的工作运行环境 e. 掌握开发应用软件的工具,（2）程序设计语言及其发展 a. 面向机器的语言 b. 面向过程的语言 c. 面向对象的语言 1.2 Java 语言概述 1.2.1 Java 的发展历史 1995年5月23日，Java

5、这种定位于网络应用的程序设计语言正式推出。 Sun公司是这样描述：Java 是一种简单的、面向对象的、强壮的、安全的、可移植的、高性能的、体系结构中立的、解释型的、多线索的、动态的语言。 Java语言由语法规则和类库两部分组成。,1.2.2 Java 程序的开发过程与运行环境 1、 编写源程序 例 1.1 第一个 Java 程序：MyFirstJavaProgram.java import java.io.* ;/引入以 java.io 开头的模块（统称为 java.io 包）到程序中。 public class MyFirstJavaProgram /类头，用关键字 class 来标志一个类

6、定义的开始。 /类体由大括号括起来。 public static void main(String args) /main方法是主类标志 System.out.println(“This is my first Java program ! “); /方法体 注：Java程序都是由类或者说是类的定义组成的。,例 1.1 第一个 Java 程序：MyFirstJavaProgram.java运行结果：,-Configuration: - This is my first Java program ! Process completed.,几个入门概念： （1）Java 语言标识符的字母区分大小写

7、； （2）不允许在一个类的内部再定义另一个类，各个类之间必须是平行的，而不能嵌套； （3）一个程序可以由一个或多个类组成，其中必须有也只能有一个主类。 （4）源文件名必须与程序的主类名一致，并且以 .java 为其后缀。,2.编译生成字节码,（1）就高级程序的编译过程来讲，可分为编译型和解释型两种。 C、C+、Fortran等是编译型的；JAVA是解释型的。但其又不同于传统的直接解释型语言（如BASIC），它是先编译成特定的二进制字节码文件然后再交给解释器解释执行。解释器屏蔽了软硬件平台的差异性。解释器界面下的完整的软硬件平台成为Java虚拟机。这是Java成为网络首选语言的秘密所在。它避免了

8、为不同的平台开发不同版本的应用程序，简化了软件的升级和维护。,2.编译生成字节码,（2）编译型程序与Java程序不同的运行环境：（图1.4）,编译型源程序,可执行程序EXE,Java源程序,字节码程序,编译连接,运行,编译,解释运行,解 释 器,操 作 系 统,裸 机,Java虚拟机,软件平台,硬件平台,2.编译生成字节码,（3）Java引入编译步骤的两个主要原因： 一是保证语法的正确性；二是通过编译引入类库中已编写好的模块。（不经过编译直接运行的后果） （4）类库中模块的引入方法。 例： import java.io.*;的作用是引入所有以java.io开头的模块（统称为java.io包）及

9、其全部程序。（类库中的程序都是字节码形式）在例1中：标准系统输出量System.out是java.io 包中OutputStream类的对象，它调用了自己所拥有的println()方法向屏幕输出一串字符。,2.编译生成字节码,（5）Java编译器的系统软件javac.exe及其编译语句C：javac *。 编译中要注意的问题（源文件在当前目录；空格；编译成功的结果是一个或多个以class为后缀名的字节码文件。）；若在Visual Age For Java（IBM）、VJ+（ Microsoft ）、Java Builder（ Borland ）、 Visual Caf、Jcreator LE等

10、专用集成开发环境中用菜单命令或按钮即可！,3、 运行 运行一个编译好的 Java 字节码程序，需要调用 Java 的解释器软件 java.exe 。 解释运行的三个阶段： （1）载入：Java解释器中的类载入器将字节码文件加载到内存（网上运行程序则通过网络下载到本地内存）； （2）代码校验：Java解释器中的代码检验器检查这些字节码的合法性； （3）解释执行：合法的字节码程序由Java解释器逐句地解释运行。,1.2.3 Applet 与 Application 根据计算结构的不同，java程序可以划分为 Application和 Applet 两大类两者开发原理相同，但运行环境不同。 Java

11、 Application 程序的主要特点： （1） Java Application 程序是独立完整的程序。 （2）在命令行调用独立的解释器软件即可运行 Java Application程序。 （3） Java Application 程序的主类必须有一个定义为： public static void main(String args) 的main方法，是 Java Application 程序执行的入口点。如例 1.1,例 1.2 第一个 Java Applet 程序：MyFirstJavaApplet.java import java.applet.Applet;/引入类库中定义好的jav

12、a.applet.Applet 类； import java.awt.Graphics;/引入 java.awt.Graphics 类（图形类） public class MyFirstJavaApplet extends Applet /主类必须是 Applet 类的子类 public void paint(Graphics g) g.drawString(“This is my first Java Applet!“,15,20); ,Applet程序的编译与运行过程,（1） Applet编译过程与Application相同； （2）但Applet的运行环境却与Application有着很

13、大的差异性： 首先了解WWW浏览器和HTML语言 Java Applet程序为HTML文件加入了动画、音频等动态内容。方法是将其字节码文件嵌入到HTML文件中，由浏览器中内置的java解释器来解释执行。 当运行一个Java Applet程序需要为它写一个HTML文件，然后在WWW浏览器中观看这个文件。,例1.2对应的HTML文件： MyFirstJavaApplet ,Java Applet程序的主要特点及其与Java Application 程序的不同之处： （1） Java Applet 程序是在 WWW 浏览器环境下运行，即不是完整独立运行程序，而是已构建好的框架中的一个模块。 （2）

14、运行 Java Applet 程序的解释器不是独立的软件，而是嵌在 WWW 浏览器中做为浏览器软件的一部分。 （3） Java Applet 程序中不需要有 main 方法，但是 Java Applet 程序的主类必须是类库中已定义好的类 java.applet.Applet 的子类。 （4） Java Applet 程序可以直接利用浏览器或 AppletViewer 提供的图形用户界面，而 Java Application 程序则必须另外书写专用代码来营建自己的图形界面。 （5） Java Applet 更多的具体体现状态和状态之间的切换，而不是固定的顺序化的执行过程。,本章小结,理解Jav

15、a，首先必须掌握它的一些基本概念：Java 对软件开发技术的影响；应用前景及特点； Java是一种很典型的面向对象的程序设计语言。要掌握面向对象的一些基本概念： 对象、类、继承和消息。以便更好地学习和掌握Java语言。 布置作业：p18 (17/19),学习导读 本章是学习Java语言必须经过的基础阶段，通过本章的学习，应该能够对Java程序的构成有一个基本的理解，能够灵活运用Java语言提供的各种数据类型、运算符和表达式。,第2章 Java语言基础,第2章 Java语言基础,本章教学重点：Java的数据类型、常量和变量；表达式的构成、求值顺序和表达式中的类型转换；常用运算符的使用。 本章教学

16、难点：表达式的构成、求值顺序和表达式中的类型转换 本章授课学时：课时,第二章 Java 语言基础,2.1 Java 程序的输入输出 1. 字符界面下的输入输出：Java Application 字符界面：是指计算机程序与使用程序的用户之间通过字符模式的界面进行沟通。 例 2.1 字符界面下基本输入输出程序：SimpleCharInOut.java import java.io.*; /引入 java.io.* 系统输入输出类包 public class SinpleCharInOut /类头 public static void main(String args) /main方法，说明该为主类 char c = ; /定义字符型变量，赋初值,System.out.print(“Enter a character please